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Verfahren zur Regelung der Gartemperatur und Gärtemperatur-
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regler zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein
Verfahren zur Regelung der Gärtemperatur eines sich in einem Behälter mit Kühlwasserberieselungseinrichtung
befindenden Mostes sowie einen Gärtemperaturregler zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Es ist bekannt, in Kellereien während der Gärung des aus Trauben gewonnenen
Mostes den Behälter oder Tank, in dem sich der Most befindet, mit Wasser zu berieseln,
um eine zu hohe Mosttemperatur zu vermeiden. Der Kellermeister stellt dabei die
aus der Berieselungseinrichtung austretende Kühlwassermenge nach Gutdünken ein.
Eine zu starke oder zu geringe Kühlung ist deshalb in vielen Fällen unvermeidlich,
selbst wenn der Kellermeister von Zeit zu Zeit die Mosttemperatur kontrolliert und
die Kühlwassermenge gegebenenfalls verändert
Der Erfindung liegt
die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Regelung der Gärtemperatur zu schaffen,
das mit möglichst geringem Aufwand eine genaue Einhaltung der Mosttemperatur ermöglicht.
Diese Aufgabe löst ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1.
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Eine Einhaltung des Sollwertes dber Gärtemperatur mit ausreichender
Genauigkeit ist hierbei gewährleistet, weil in den vorgegebenen Zeitabständen, welche
ausreichend klein gewählt werden können, ein Istwert-Sollwert-7ergleich durchgeführt
wird und die Kühlwassermenge in Abhängigkeit von der Größe der Abweichung des Istwertes
von Sollwert festgelegt wird. Eine Abweichung des Istwertes vom Sollwert wird deshalb
rechtzeitig erkannt und rasch wieder beseitigt. Auf die Erfahrung des Kellermeisters
kommt es allenfalls noch bei der Einstellung des Sollwertes an. Neben der genauen
Einhaltung der Gärtemperatur ist von besonderem Vorteil, daß sich der Kühlwasserverbrauch
auf ein Minimum reduzierten läßt, was zu einer Wassereinsparung in der Größenordnung
von 50% führt.
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Die Durchführung eines Istwert-Sollwert-Vergleiches nur in gewissen
Zeitabständen, statt eines kontinuierlichen Vergeichs' ist nicht nur im Hinblick
auf die Einfachheit des Verfahrens vorteilhaft. Sie ermöglicht es auch, die Steuerung
des Ventils in einfacher Weise durchzuführen. Beispielsweise kann hierzu aufgrund
jedes Istwert-Sollwert-Vergleiches ein Impuls erzeugt werden, dessen Länge proportional
der Abweichung des Istwertes vom Sollwert ist. Es wird dann nach jedem Vergleich
eine um so größere Kühlwassermenge dem Behälter zugeführt, je größer die Abweichung
des Istwertes vom Sollwert ist.
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Man kann zwar das erfindungsgemäße Verfahren so ausgestalten, daß
der Takt, mit dem der Istwert-Sollwert-Vergleich erfolgt, wählbar ist. In vielen
Fällen wird jedoch ein Takt von zwei Minuten vorteilhaft sein Der Erfindung liegt
auch die Aufgabe zugrunde, ein möglichst einfaches und kostengnsties Gerät zur Durchfübung
des er-
findungsgemäßen Verfahrens zu schaffen. Diese Aufgabe löst
ein Temperaturregler mit den Merkmalen des Anspruches 1.
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Der Sollwertgeber, der Istwert-Sollwert-Vergleicher, der Taktgeber
und die Ausgangs stufe können mit dem Magnetventil zu einer Baueinheit vereinigt
sein, was eine sehr raumsparende Bauweise darstellt und vor allem dann in Frage
kommt, wenn auf eine Anzeige des Istwertes und/oder des Sollwertes verzichtet wird.
In vielen Fällen wird eine solche Anzeige erwünscht sein. Vorzugsweise wird dann
eine digitale Anzeigevorrichtung vorgesehen, da eine solche fehlerfrei und in der
Regel auch aus größerer Entfernung als eine Analoganzeige mittels eines Zeigerinstrumentes
abgelesen werden kann. Wird diese Digitalanzeigevorrichtung auch zur Wiedergabe
des gewählten Sollwertes verwendet, wie dies bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Fall ist, dann wird auch die Gefahr einer versehentlich falschen Sollwerteinstellung
erheSich vermindert.
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Da dann, wenn der erfindungsgemäße Temperaturregler mit einer Anzeigevorrichtung
versehen ist, auf eine gute Ablesemöglichkeit geachtet werden muß, ist es in diesem
Falle vielfach vorteilhaft, die Digitalanzeigevorrichtung, den Sollwertgeber, den
Taktgeber und die Ausgangs stufe in einem gemeinsamen Gehäuse vorzusehen, das unabhängig
von der Anordnung des Magnetventiles angeordnet werden kann.
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Ein derartiges Gehäuse weist vorzugsweise auch zwei manuell betätigbare
Schalter auf, welche bei einer Betätigung den Sollwert zur Anzeige bringen bzw.
ein öffnen des Magnetventiles bewirken, was für eine Funktionskontrolle vorteilhaft
ist. Das Gehäuse weist ferner vorteilhafterweise eine erste Kontrollampe, die bei
geöffnetem Magnetventil aufleuchtet, und eine zweite Kontrollampe auf, welche mit
einer von der Größe der Abweichung des Istwertes vom Sollwert abhängigen Frequenz
blinkt.Eine kontrollierende Person wird dann deutlich auf das Vorhandensein einer
Abweichung des Istwertes vom Sollwert und auf die Größe dieser Abweichung hingewiBrens
Im
folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
im einzelnen erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Frontansicht des Gehäuses des Temperaturreglers
sowie je eine Seitenansicht des Istwertgebers und des Magnetventils mit den zum
Gehäuse führenden Verbindungsleitungen, Fig. 2 eine schematisch dargestellte Seitenansicht
eines Tanks mit Kühlwasserberieselungseinrichtung, des in der Zuführungsleitung
zu der Berieselungseinrichtung liegenden Magnetventils und des am Tank befestigten
Gärtemperaturreglers, Fig. 3 eine in größerem Maßstab dargestellte Satenansicht
des Temperaturreglers, seiner Verbindung mit dem Tank und der Anordnung des Istwert-Gebers.
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Ein aufrechtstehender, zylindrischer Tank 1 für die Aufnahme von aus
Trauben gewonnenem Most ist, wie Fig. 2 zeigt, mit einer Kühlwasserberieselungseinrichtung
ausgerüstet. Letztere weist einen im Abstand über der oberen Stirnseite des Tankes
1 angeordnete Ringleitung 2 auf, die an ihrer Unterseite mit Wasseraustrittsöffnungen
versehen ist. In der Zuleitung 3 zur Ringleitung 2 liegt ein von Hand betätigbares
Ventil 4 sowie ein Magnetventil 5. Sind beide geöffnet, dann wird auf die obere
Stirnseite des Tanks 1-Kühlwasser gesprüht, das dann über die Mantelfläche des Tanks
nach unten läuft und sich dabei erwärmt und teilweise verdampft, wodurch der Tank
1 und damit der in ihm enthaltene Most gekühlt wird.
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Der Tank 1 weist im Ausführungsbeispiel in seinem Mantel nahe seinem
Boden eine Tauchschafthülse 6 auf, die, wie Fig. 3 zeigt, in das Tankinnere und
damit in den Most ragt. In diese Tauchschafthülse 6 ist ein Istwertgeber 7 eingeführt,
der, wie Fig. 3 zeigt, als ein zylindrischer, an den Innendurchmesser der Tauchschafthülse
angepaßter Körper ausgebildet ist, welcher einen temperaturabhängigen, elektrischen
Widerstand enthält. Wie in Fig. 3 durch gestrichelte Linien angedeutet ist, ist
es jedoch auch möglich, den Istwertgeber 7,
der am vorderen Ende
einer Meßleitung 8 vorgesehen ist, durch eine obere Öffnung 9 des Tanks 1 in diesen
einzuführen. Letzteres kommt vor allem dann in Frage, wenn der Tank nicht mit einer
Tauchschafthülse versehen ist.
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Der Istwertgeber 7 gehört zu einem Gärtemperaturregler, dessen übrige
Bauteile in einem Gehäuse 10 angeordnet sind. Die Meßleitung 8 ist deshalb durch
eine Kabelverschraubung 11 des Gehäuses 10 hindurch in das Innere desselben eingeführt.
Eine zweite Kabelverschraubung 12, die wie die Kabelverschraubung 11 an der Unterseite
des Gehäuses 10 vorgesehen ist, um das Eindringen von Wasser zu vermeiden, dient
der Einführung eines Energieversorgungskabels 13, das zu einem nicht dargestellten
Transformator führt, welcher den Gärtemperaturregler mit einer Spannung von 12 Volt,
also einer Sicherheitsspannung, versorgt. Ferner ist an der Unterseite des Gehäuses
10 eine Steckbuchse für den Anschluß des Magnetventils 5 vorgesehen. Es kann aber
auch mehr als eine derartige Steckdose vorgesehen sein, da dann, wenn in mehreren
Tanks gleiche Verhältnisse herrschen, mittels des Gärtemperaturreglers mehrere,
den verschiedenen Tanks zugeordnete Magnetventile gesteuert werden können.
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In der lösbar mit dem Gehäuseunterteil verbundenen Frontplatte 14
des Gehäuses 10 sind, wie Fig. 1 zeigt, eine Digitalanzeigevorrichtung 15 und zu
beiden Seiten derselben je eine Kontrollampe 16 bzw. 17 angeordnet. Ferner trägt
die Frontplatte 14 unterhalb der Digitalanzeigevorrichtung 15 und der beiden Kontrollampen
16 und 17 einen ersten Druckknopfschalter 18 sowie einen zweiten Druckknopf schalter
19.
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Zwischen diesen ist eine mittels eines Stopfen verschließbare Offnungivorgesehen,
durch die hindurch mittels eines Schraubenziehers ein Potentiometer zugänglich ist,
mittels dessen der Sollwert eingestellt werden kann, auf dem der Regler die Mosttemperatur
halten soll.
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Außer der Ansteuerschaltung für die im Ausführungsbeispiel als Siebensegmentanzeige
ausgebildete Digitalanzeigevorrichtung 15 enthält das Gehäuse 10 einen Istwert-Sollwert-Ver-
gleicher,
einen Taktgeber und eine Ausgangsstufe. Der Taktgeber bewirkt, daß in gleichbleibenden
Intervallen, im Ausführungsbeispiel in Abständen von zwei Minuten, eine Abfrage
des Istwert-Sollwert-Vergleichers erfolgt. Die Ausgangsstufe erzeugt dann einen
Impuls, dessen Länge proportional der Größe der Differenz zwischen dem Istwert und
dem Sollwert ist.
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Mittels dieses Impulses wird das Magnetventil 5 für eine der Impulslänge
entsprechende Zeit geöffnet. Während das Magnetventll geöffnet ist, leuchtet die
Kontrollampe 16 auf. Wird der erste Druckknopf schalter 18 gedrückt, dann wird das
Magnetventil 5 geöffnet. Mit Hilfe des ersten Druckknopf schalters 18 kann also
die Funktionsfähigkeit des Magnetventils überprüft werden.
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Die Ausgangs stufe erzeugt auch eine der Größe der Differenz zwischen
dem Istwert und dem Sollwert proportionale Frequenz, mit der die zweite Kontrollampe
17 angesteuert wird. Diese leuchtet daher nur dann auf, wenn der Istwert vom Sollwert
abweicht, und zwar mit um so höherer Frequenz, je größer diese Abweichung ist.
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Durch eine Betätigung des zweiten Druckknopfschalters 19 wird auf
der Digitalanzeigevorrichtung 15, die während der übrigen Zeit den Istwert anzeigt,
der eingestellte Sollwert zur Anzeige gebracht. Dieser Sollwert kann dadurch verändert
werden, daß man das durch die Öffnung 20 in der Frontplatte 14 hindurch zugängliche
Potentiometer mittels eines Schraubenziehers verstellt.
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Wie Fig. 3 zeigt, ist im Ausführungsbeispiel das Gehäuse 10 in Höhe
der Tauchschafthülse 6 im Abstand vom Tank 1 an diesem befestigt. Es ist hierzu
ein Haltebügel 21 im Bereich seines Jochteils mittels einer einen Ringflansch aufweisenden
Gewindebuchse 22, welche in das Gewinde der Tauchschafthülse 6 eingeschraubt ist,
am Flansch der Tauchschafthülse festgeklemmt.
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Die zum Istwertgeber 7 führende Meßleitung 8 kann dank der Gewindebuchse
22 durch diese Verbindung hindurchgeführt werden.
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An den nach außen abgewinkelten Enden der beiden Schenkel des
Haltebügels
21 ist die Rückseite des Gehäuses. 10 befestigt.
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Der Abstand des Gehäuses 10 vom Tank 1 ist dabei so gewählt, daß das
an der Außenmantelfläche des Tanks herablaufende Wasser nicht an das Gehäuse 10
und in dieses Gehäuse gelangen kann. Dennoch ist es zweckmäßig, den Gärtemperaturregler
stets in Betrieb zu halten, damit durch die im Inneren des Gehäuses 10 erzeugte
Verlustwärme dort sich keine Feuchtigkeit niederschlagen kann.
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Unterhalb des Gehäuses 10 verläuft ein Schutzrohr 23, das das Energieversorgungskabel
13 auf einem Teil seiner Länge aufnimmt. über eine Steckverbindung wird derjenige
Teil des Energieversorgungskabels 13 angeschlossen, der in das Gehäuse 10 eingeführt
ist.
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Nach der Montage des erfindungsgemäßen Gärtemperaturreglers, des Istwertgebers
7 und des Magnetventiles 5 braucht nur der gewünschte Sollwert in der beschriebenen
Weise eingestellt und die Funktionsfähigkeit des Magnetventils durch Betätigen des
Drucktastenschalters 18 überprüft zu werden Es erfolgt dann alle zwei Minuten eine
Abfrage des Istwert-Sollwert-Vergleichs und, falls dabei eine Abweichung festgestellt
wird, ein Öffnen des Magnetventils für eine der Abweichung proportionale Zeitspanne.
Die Gärtemperatur des Mostes wird dann vollautomatisch auf dem gewünschten Sollwert
gehalten.